基于有限元分析的单榀变截面门式刚架稳定性研究

某门式钢结构厂房进行建筑改造,需对原结构进行稳定性分析。应用ABAQUS软件对某单榀变截面H型钢门式刚架进行了线性屈曲、非线性屈曲以及粘钢加固的分析研究。对改造前结构进行屈曲分析,得到屈曲模态以及荷载-位移曲线。结果表明:刚梁易发生Y轴方向的扭转破坏;结构施加几种微初始缺陷对承载能力影响不大;在结构材料应力达到屈服应力时,荷载系数均小于1.0,结构发生失稳破坏。对梁上下翼缘粘贴钢板以及梁柱节点处全焊接加劲板进行加固补强,将加固前后的荷载-位移曲线、结构应力云图进行对比得到:当结构材料的应力达到屈服应力时,所施加初始缺陷为0 mm时,结构加固后的荷载系数相比加固前提升了61%;当初始缺陷为50 mm时,加固后结构的荷载系数相比加固前提升了52%,且加固后结构荷载系数均大于1.0,梁的应力情况得到明显改善,并且结构的跨中挠度满足规范要求。

基于美标的某海外散货仓库大跨钢结构选型

随着近年来“一带一路”持续推进,大跨钢结构在海外应用越来越广泛,如何在海外工程背景下采用美标进行钢结构选型成为了行业难点。本文基于某海外散货仓库项目,介绍了美标设计的主要结构分析过程,并给出了在全生命周期经济性下的结构选型。通过结构比选提出了一种新型自稳型门式钢架结构体系,其具有较好的经济性和极大的增加了仓库使用空间,为类似项目提供了参考。

基于地基干涉雷达的火灾下门式钢刚架三维变形监测研究

建筑火灾倒塌严重威胁人员的生命安全,地基干涉雷达可用于火灾下门式钢刚架微变形监测预警,但雷达仅能获取目标视线方向的形变,难以满足预警模型多维度数据需求,需对建筑结构目标三维变形监测进行研究。本文在论述微波信号模型的基础上,提出一种基于分布式目标成像信息的雷达等效相位中心估算方法,实现目标三维变换矩阵迭代优化,进而开展缩尺双跨门式钢刚架火灾试验,获取局部坐标系下结构目标三维变形分量,并与传统拉线式位移计监测结果进行对比。试验结果表明:多台地基干涉雷达组合监测可在真实火场下有效获取结构目标的三维变形分量,监测结果符合既有门式钢刚架结构的受火变形规律,可为火灾下建筑倒塌预警提供有效数据支持。

基于整体节点理念的钢盖梁与混凝土墩柱连接结构优化设计

针对传统钢盖梁设置套筒外包混凝土墩柱方案墩梁连接位置刚度突变、应力集中及施工定位精度要求高的问题,基于梁柱整体节点理念,以门式框架墩为例,提出一种钢盖梁与钢套筒连接结构优化方案。该方案将连接位置处钢盖梁和钢套筒腹板设计为整体节点板,钢盖梁和钢套筒翼缘板加劲肋一一对应,并将现场接头设置在钢盖梁侧。以某公路工程匝道桥为背景,采用有限元软件分析其门式框架墩采用传统方案与优化方案的受力性能,并将优化方案应用于实桥。结果表明:该优化方案传力顺畅,结构应力集中程度较低,构造合理;该优化方案施工较为简单,容错性更好,具有良好的推广应用前景。

铁路全钢结构框架墩设计与施工关键技术

针对传统钢横梁-混凝土立柱框架墩邻近营业线时,混凝土立柱施工周期长、钢横梁吊装难度大的问题,提出钢横梁-钢立柱全钢结构框架墩方案。以宣绩高铁跨越既有皖赣铁路工程为背景,对全钢结构框架墩进行设计及应用研究。全钢结构框架墩立柱与横梁均为钢结构,提升了结构整体性;采用轻量化设计降低吊装难度和工程投资;通过柱底混合连接构造连接框架墩钢立柱和混凝土基础,提高了安装精度和连接可靠性。对结构稳定、局部承压、疲劳强度、刚度变形等各项指标进行验算,结果表明均满足规范要求。全钢结构框架墩采用旁位拼装、整体吊装、柱底对位连接的施工方案,施工阶段采用吊装变形控制和对位引导等施工关键技术,有效提高了施工工效和安装精度。对比传统钢横梁混凝土立柱框架墩,全钢结构框架墩工程投资相当,但减小了对既有铁路运营的干扰,施工难度和施工风险均大幅降低。

陶瓷衬垫在高架车站钢结构建筑中的应用

高架车站钢结构的焊接往往涉及到对接焊缝和角焊缝,尤其是剖口焊接时,传统的焊接衬板采用钢材衬板,造成的影响是,衬板拆除时钢结构的表面会受到物理性的损害,在进行焊缝检测时,焊缝的焊接质量没有办法保证。本文针对门式钢架结构,对采用陶瓷衬板和传统衬板的焊件进行对比,得出陶瓷衬板材料的优势,对以后轨道交通行业高架车站工程提供一定的参考价值。

基于大跨度门式刚架的外露式钢柱柱脚施工技术

以东风本田联合厂房项目的门式刚架为例,对外露式钢柱柱脚的主要做法和技术措施进行了研究,提出了通过增加一套用于对地脚螺栓进行定位的定位机构,解决了现有技术中地脚螺栓定位不准确的问题。进一步介绍了外露式钢柱柱脚的新技术包括柱脚底板、地脚螺栓、抗剪键、定位机构、灌浆料、混凝土基础等,详细说明了新技术的特点、工艺流程、操作要点等,总结了新技术与现有技术相比的有益效果,为大跨度门式刚架的外露式钢柱柱脚施工安装提供了施工经验,可在类似工程中借鉴和推广。

门式刚架轻型房屋钢结构设计的优化分析

从门式刚架的连接形式和特点两方面介绍门式刚架,阐述门式刚架轻型房屋钢结构的优势,探讨门式刚架轻型房屋钢结构的不足之处,并结合门式刚架轻型房屋钢结构的设计要点提出相应的优化措施,如优化结构构件、优化设计支撑系统、合理确定檐口高度及准确确定荷载。

现代物流仓储智能高架立体库结构设计要点

根据现代物流业快速发展对新型仓储建筑高度和结构材料的多样化需求,通过工程设计实践总结和结构规范应用与计算分析,总结智能高架立体库的不同结构型式及其结构设计要点。

金仁桐高速公路桐梓河特大桥总体设计

贵州金仁桐高速公路桐梓河特大桥全长1422 m,为双向4车道高速公路桥,设计速度80 km/h。该桥主桥采用单跨965 m简支钢桁梁悬索桥,仁怀岸引桥为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥,桐梓岸引桥为两联(3×40)m预应力混凝土先简支后结构连续T梁桥,均分左、右两幅设置。主桥主缆跨度布置为(205+965+225)m,中跨主缆垂跨比为1/10。加劲梁采用两主桁钢桁梁,华伦式桁架,桁高7 m。每一吊点设置2根吊索,吊索标准间距15.0 m。桥塔采用门形混凝土塔,仁怀岸塔高208 m,采用嵌岩桩基础;桐梓岸塔高140 m,采用扩大基础。仁怀岸锚碇采用隧道锚,桐梓岸锚碇采用重力式嵌岩锚。

某钢结构门式刚架厂房加固改造设计研究

既有建筑因荷载增大需对柱子进行加固,结合某钢结构门式刚架加固改造项目,提出一种对H型钢柱内部贴焊预制钢管混凝土柱的新型加固方法。使用ABAQUS对H型钢柱建立未加固、粘贴钢板法加固、内部贴焊预制钢管混凝土柱的三个模型,进行静力加载,对比三者的破坏形态、荷载-位移曲线、荷载-挠度曲线。结果表明:贴焊预制钢管混凝土柱加固法较原柱提高37.9%的受压承载力,位移延性系数提高14.7%,初始刚度提高119.5%,可作为新型加固方法。

门式钢架厂房的钢结构深化设计及施工要点研究

由梁、柱等单元组成的门式钢架轻质钢结构,因其自重轻、可利用空间大、抗震性能好,故其在各种工业厂房、仓库等公共建筑中得到了大量的使用。通过对门式钢架轻质钢结构设计与施工的深入研究,阐述了其在建筑中的应用,并提出了相应的解决方案。

“型钢门架+盘扣式脚手架”式支架在地铁车站中的施工技术研究

根据青岛地铁四号线海泊桥车站二衬结构施工实际,对“型钢门架+盘扣式支架”式支架和满堂支架进行方案比选,详细描述了“型钢门架+盘扣式脚手架”式支架的结构和具体连接方式,介绍了其主要施工步序和施工工艺,为类似条件工程的设计与施工累计经验。

门式刚架轻型房屋钢结构设计研究

门式刚架轻型房屋钢结构具有自重轻、刚度强、传力路径明确、经济效益明显等诸多优点,广泛应用于单层的工建厂房、商用建筑物和大空间、规则建筑中。文章以某停车列检库为依托,详细论述了门式刚架轻型房屋钢结构的设计流程和设计要点,其思路及方法可供其它工程设计参考。

G3铜陵长江公铁大桥桥塔设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m斜拉-悬索协作体系桥。江北、江南侧桥塔塔高分别为228.5、222.5 m,结构尺寸大,受力复杂,考虑桥塔受力、施工便捷性及主缆与斜拉索面协调布置等,确定采用C60混凝土门形桥塔。桥塔由上、下塔柱和上、下横梁组成,塔柱和下横梁为单箱单室截面,上横梁为开口槽形截面,索塔锚固区采用钢锚梁+混凝土齿块组合的索塔锚固结构,桥塔顶部主索鞍局部承压区采用间接钢筋网片加强并预留索鞍预埋件的布置空间。设计过程采用BIM技术优化局部设计细节,钢锚梁及钢牛腿等钢结构和混凝土结构外表面均采用防腐涂装体系进行耐久性设计。采用MIDAS Civil软件对桥塔整体受力进行分析,并对槽形断面上横梁基于经典理论、规范验算、实体有限元模型论证其结构安全性;基于ANSYS板壳有限元模型,研究不同板厚下钢锚梁锚下加劲板剪应力集中系数,以指导钢锚梁加劲板设计。桥塔塔柱采用支架法和爬模法施工,上、下横梁均采用支架法与塔柱异步施工。

门式刚架轻型房屋钢结构设计施工中的常见问题

由于门式刚架结构已在最近数年获得广泛应用,并存在较好的发展前景。但由于这种结构类型对钢结构技术有较大的依赖性,因此在工程设计上存在着许多的技术要求标准问题。本文主要从屋面结构活荷载的取值范围、斜梁尺寸取值范围、构件挠度、构造型式与布局、屋盖的防风性措施、防腐防火能力等方面,研究了门式刚架与轻型房屋钢构件相关设计问题。

大跨度索支承实腹式门式刚架钢结构设计

文章首先介绍了索支承实腹式门式刚架的结构形式,然后分析了该结构的优势,包括承载能力强、结构刚度大、预应力刚架梁稳定性好及用钢量少。在施工方面,介绍了索支承实腹式门式刚架的施工工艺和节点构造,随后以具体工程为实例,详细阐述了结构设计中的荷载取值、计算工况、计算参数和计算结果。结果表明,索支承实腹式门式刚架的预应力效果比普通预应力刚架更明显,显著改善了刚架的受力性能。

复杂路况下的城市立交桥设计——以广州白云站综合交通枢纽工程广清节点为例

广州白云站综合交通枢纽工程广清节点主线以高架形式下穿广清高速,并设四条匝道连接广清高速,形成半互通立交。设计以广清高速高架桥标准30 m跨径为基本跨径,根据地下管线分布,利用门架墩、承台跨越及局部调跨等布墩措施,合理避让,逐桩确定溶洞预处理方案。采取预拱度设置与主梁高度调整的措施严控新旧桥变形差。针对低净空吊装限制影响,钢盖梁采用拖拉后焊接等方法,多重措施解决新旧桥拼宽问题。工程方案合理解决了城区管线复杂区域的旧桥改造难点,以期为同类工程提供参考。

荷载变化引起的门式刚架轻钢结构厂房加固设计

为追求最低结构用钢量 ,我国相当一部分的门式刚架轻钢结构厂房采用了满应力设计。由于充分挖掘材料强度 ,使得结构安全储备相对偏低 ,往往荷载稍有增加 ,就得对原有结构进行加固设计。结合一工程实例 ,介绍门式刚架轻钢结构厂房的加固方法。

门式刚架轻型房屋钢结构雪灾事故分析与反思

2008年初南方遭遇罕见降雪,连同2007年初的东北暴雪,均造成大范围地区的严重受灾,并涉及方方面面。其中,轻型房屋钢结构自身的超载能力差,遇到这种罕遇荷载后发生大量事故,有必要对事故的原因进行分析与反思。针对门式刚架轻钢工业厂房的事故进行较全面的分析,包括结构安全度、雪荷载的整体超载、建筑外形不当导致的局部积雪超载和清雪引发的次生灾害等内容,并通过分析,总结上述问题中包含的具体事故原因。最后在结构设计、建筑外形设计、规范和清雪措施等多方面反思,进而对当前轻型房屋钢结构设计提出相关建议。